蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开的蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调，包括有设置于自发电系统内的户外健身自行车及蒸发式冷气机，蒸发式冷气机设置于户外健身自行车的后座上，蒸发式冷气机的送风口连接有通风管。本实用新型自发电户外自行车用空调，通过自行车的前轮辐条切割机械能发电机的磁力线产生电能，将户外运动人员在锻炼中所作的机械能转化为电能；将户外太阳能通过太阳能发电系统转化为电能，两套发电系统产生的电能供给蒸发式冷气机的循环水泵，减少了循环水泵电能消耗；通过将自行车后轮与机械传动机构结合，自行车后轮转动时，驱动蒸发式冷气机内叶轮转动，减少了风机电能消耗，不需额外的外界电能，实现系统的自我驱动。
【专利说明】蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空调制冷设备【技术领域】，具体涉及一种蒸发冷却结合机械能、太阳能的户外健身自行车用空调。
【背景技术】
[0002]近几年来，随着户外运动在各地的流行普及，越来越多的人加入了户外运行一族，人们尤其喜欢在夏季外出运动，体验运动后的畅爽。但是，随着这些年户外气温持续升高，如果不采取相应的预防措施，在炎热天气下运动很容易引起中暑等意外的发生。因此，如何为户外运动中的人们提供一个健康舒适的运动环境越来越多的引起了人们的关注。
[0003]传统的空调降温形式中，机械制冷易受到场地、电源即制冷剂等多种因素的影响，不能灵活的为室外大空间运动的人们提供降温需求；与此相对比的是，蒸发冷却技术是以室外空气的不饱和程度为驱动势，以水为制冷剂，而这两项降温核心条件都可以在室外得到满足，但传统对于蒸发冷却技术的研究很多受限于要通过电力驱动风机、循环水泵等耗电元件，电力问题对于户外运动人员来说依然是个比较大的麻烦。
[0004]近几年来，我国诸多学者在风力发电、机械能发电和太阳能发电的技术上均取得了较大的突破性进展，此类技术越来越成熟，逐渐趋向于实际工程应用，此类技术着眼于利用户外自然资源转换成电能，考虑将此类技术与蒸发冷却降温技术有效结合在一起，提出一种户外健身自行车用蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电空调系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调，将太阳能发电、机械能发电与蒸发冷却技术结合，采用自发电系统，不依靠传统电力驱动，也无需额外携带系统驱动电源就能达到降温的目的。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调，包括有设置于自发电系统内的户外健身自行车及蒸发式冷气机，蒸发式冷气机设置于户外健身自行车的后座上，蒸发式冷气机的送风口连接有通风管。
[0007]本实用新型的特点还在于，
[0008]其中的自发电系统,包括有平行竖直设置的前撑杆与后撑杆，前撑杆与后撑杆上端之间水平设置有户外遮阳板，前撑杆与后撑杆下端之间设置有箱体，户外健身自行车设置于前撑杆、户外遮阳板、后撑杆和箱体围成的空间内，前撑杆、户外遮阳板、后撑杆和箱体内穿入构成闭合回路的导线，户外遮阳板的外侧设置有多个太阳能板，箱体内设置有控制器、蓄电池和逆变器，太阳能板、控制器、蓄电池和逆变器分别与导线连接，导线与蒸发式冷气机和外接电网连接。
[0009]箱体上设置有机械能发电机，户外健身自行车的前轮辐条能贯穿机械能发电机的磁力线，机械能发电机通过导线依次与控制器、蓄电池及逆变器连接，逆变器与电网连接。
[0010]户外健身自行车的斜梁通过自行车固定带和撑杆与箱体固定连接。[0011 ] 其中的蒸发式冷气机，包括有机组壳体，机组壳体的四个侧壁上均设置有进风口，机组壳体的顶壁中央设置有送风口，送风口内设置有风机；机组壳体内的靠近四个侧壁处均设置有填料，每块填料的上部均设置有喷嘴，四块填料的下部设置有构成回字形的循环水池，循环水池通过供水管分别与喷嘴连接，供水管上设置有循环水泵，循环水泵与导线连接。
[0012]机组壳体底部中央设置有中间高侧边低的凸台，循环水池设置于凸台的外侧，凸台的高度大于循环水箱的高度。
[0013]风机包括有风机叶轮，风机叶轮通过叶轮转轴与户外健身自行车后轮的转动部件连接。
[0014]通风管的管口处设置有散流器。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]1.本实用新型的自发电户外自行车用空调将室外健身器材与蒸发冷却技术、外遮阳降温技术、机械能发电技术及太阳能发电技术有机结合在一起，为室外健身爱好者提供了一种舒适的降温系统。
[0017]2.本实用新型的自发电户外自行车用空调中，在户外健身用自行车上方安装遮阳板，一方面对遮阳板下方的空间起到遮阳降温的作用，同时可以将太阳能板安装在遮阳板上，不仅使得系统空间显得很紧凑，同时遮阳板将多余的太阳辐射反射给太阳能板，强化了太阳能板的光电转化效应。
[0018]3.风力发电虽然是一种清洁无污染的能源，但是风力不稳定，发电电压忽高忽低，同时需要风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，在传动过程中存在能量浪费的缺点，本实用新型的自发电空调系统直接采用自行车前轮转动的机械能进行发电，使得发电电压相对较稳定，减少能量浪费，真正实现节能零污染。
[0019]4.本实用新型的自发电户外自行车用空调采用合理的布线方案，设置了前、后撑杆，不仅对遮阳板和太阳能板进行支撑，同时将发电系统的导线暗装在撑杆内部；在自行车下面设置箱体，将发电系统的控制器、蓄电池、逆变器等器件暗装在箱体中，使得整个系统结构简洁，适宜于实际产品的生产推广；在箱体的上方设置固定自行车的撑杆和固定带，保证自行车运行时舒适而稳定。
[0020]5.本实用新型的自发电户外自行车用空调中，通过合理的机械传动机构，使后轮转动产生的机械能驱动蒸发式冷气机叶轮转轴和风机叶轮转动，减少了蒸发式冷气机的风机能耗，同时将自行车前轮产生的电能和系统自带的太阳能发电系统产生的电能用于驱动蒸发式冷气机循环水泵运行，减少了水泵能耗，使整个空调系统真正实现高效、节能。
[0021]6.为避免蒸发式冷气机的循环水对叶轮转轴和风机叶轮的腐蚀作用，本实用新型的自发电户外自行车用空调中将蒸发式冷气机的循环水箱布置成“回”字形结构，即循环水布置在机组的外围凹槽中，叶轮转轴和风机叶轮布置在内测，为避免喷淋水与风机转轴的过多接触，在蒸发式冷气机中央布置一定的坡度，使循环水集中在机组外围凹槽中。
[0022]7.由于空调系统发电量、蒸发式冷气机内的叶轮转速与自行车前后轮的转速直接相关，也就是与人的主观能动性直接相关，当人高速驱动自行车时，前车轮转速高，前车轮发电量大，后轮驱动的蒸发式冷气机叶轮转速高，制冷量大，运动带来的不适感得到快速缓解；反之人低速驱动自行车时，前车轮转速低，前车轮发电量小，后轮驱动的蒸发式冷气机叶轮转速低，制冷量小，运动带来的不舒适感也能得到快速缓解。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型自发电户外自行车用空调的结构示意图；
[0024]图2是本实用新型自发电户外自行车用空调的结构示意图；
[0025]图3是本实用新型自发电户外自行车用空调中蒸发式冷气机俯视图；
[0026]图4是本实用新型自发电户外自行车用空调中蒸发式冷气机主视图；
[0027]图5是本实用新型自发电户外自行车用空调中蒸发式冷气机后视图；
[0028]图6是本实用新型自发电户外自行车用空调中户外健身自行车的结构示意图。
[0029]图中，1.太阳能板，2.户外遮阳板，3.后撑杆，4.通风管，5.蒸发式冷气机，6.散流器，7.户外健身自行车，8.前撑杆，9.导线，10.自行车固定带，11.机械能发电机，12.箱体，13.控制器，14.蓄电池，15.逆变器，16.电网，17.喷嘴，18..填料，19.风机叶轮，20.叶轮转轴，21.循环水泵，22.循环水池，23.送风口，24.撑杆，25.凸台。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0031]本实用新型自发电户外自行车用空调结构如图1所示，包括有自发电系统，自发电系统内设置有户外健身自行车7及蒸发式冷气机5，蒸发式冷气机5设置于户外健身自行车7的后座上，蒸发式冷气机5的送风口连接有通风管4，通风管4的管口处设置散流器6，如图6所示。
[0032]自发电系统，其结构如图1、图2所示，包括有平行竖直设置的前撑杆8与后撑杆3，前撑杆8与后撑杆3上端之间水平设置有户外遮阳板2，前撑杆8与后撑杆3下端之间设置有箱体12，户外健身自行车7设置于前撑杆8、户外遮阳板2、后撑杆3和箱体12围成的空间内。前撑杆8、户外遮阳板2、后撑杆3和箱体12内穿入构成闭合回路的导线9，户外遮阳板2的外侧设置有多个太阳能板1，箱体12内设置有控制器13、蓄电池14和逆变器15，太阳能板1、控制器13、蓄电池14和逆变器15分别与导线9连接，导线9与蒸发式冷气机5和外接电网16连接。
[0033]箱体12上设置有机械能发电机11，户外健身自行车7的前轮辐条能贯穿机械能发电机11的磁力线，机械能发电机11通过导线依次与控制器13、蓄电池14及逆变器15连接，逆变器15与电网16连接户外健身自行车7的斜梁通过自行车固定带10和撑杆24与箱体12连接。
[0034]蒸发式冷气机5,结构如图3、图4及图5所不,包括有机组壳体,机组壳体的四个侧壁上均设置有进风口，机组壳体的顶壁中央设置有送风口 23，送风口 23内设置有风机；机组壳体内的靠近四个侧壁处均设置有填料18，每块填料18的上部均设置有喷嘴17，四块填料18的下部设置有构成回字形的循环水池22，循环水池22通过供水管分别与喷嘴17连接，供水管上设置有循环水泵21，循环水泵21与导线9连接。
[0035]机组壳体底部中央设置有凸台25，循环水池22设置于凸台25的外侧，凸台的高度大于循环水箱22的高度；凸台25上表面的中央高于侧边设置。
[0036]风机，包括有风机叶轮19，风机叶轮19的中央通过叶轮转轴20与户外健身自行车7后轮的转动部件连接。
[0037]本实用新型自发电户外自行车用空调中各部件的作用:
[0038]在户外健身自行车7的上方设置户外遮阳板2，一方面对户外遮阳板2下方的空间起到遮阳降温的作用，同时可以将太阳能板I安装在户外遮阳板2上，不仅使得系统空间显得很紧凑，同时户外遮阳板2将多余的太阳辐射反射给太阳能板1，强化了太阳能板I的光电转化效应。
[0039]风力发电虽然是一种清洁无污染的能源，但是风力不稳定，发电电压忽高忽低，同时需要风力带动风机叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，在传动过程中存在能量浪费的缺点，本实用新型中采用户外健身自行车7后轮转动的机械能进行发电，使得发电电压相对较稳定，减少能量浪费，真正实现节能零污染。
[0040]设置了前撑杆8及后撑杆3，不仅对户外遮阳板2和太阳能板I进行支撑，同时将自发电系统的导线9暗装在前撑杆8及后撑杆3内部。
[0041]在户外健身自行车7下面设置箱体12，将自发电系统的控制器13、蓄电池14、逆变器15暗装在箱体12中，使得自发电系统结构简洁，适宜于实际产品的生产推广；在箱体12的上方设置固定自行车的撑杆24和自行车固定带10，保证户外健身自行车7运行时舒适而稳定。
[0042]为避免蒸发式冷气机5内的循环水对叶轮转轴20和风机叶轮19的腐蚀作用，将蒸发式冷气机5的循环水箱22布置成“回”字形结构，即循环水布置在机组壳体的外围凹槽中，叶轮转轴20和风机叶轮19布置在内侧，为避免喷淋水与风机转轴20的过多接触，在机组壳体内的底部凸台中央布置一定的坡度，使循环水集中在机组壳体内设置的外围凹槽中。
[0043]本实用新型自发电户外自行车用空调的工作原理如下:
[0044]当人力驱动户外健身自行车7的前轮转动的时候，户外健身自行车7的前轮辐条切割机械能发电机11的磁力线产生电能，通过导线将电能传到控制器13中，经过控制器13的整合作用，将产生的电能储存在蓄电池14中；安装在户外遮阳板2上的太阳能发电机组通过光电转换效应产生电能，通过安装于前撑杆8和后撑杆3的导线9将电能传到控制器13中，控制器13将机械能发电系统和太阳能发电系统产生的电能整合，找到二者的最高功率值，将电能存储在蓄电池中，通过逆变器将储存于蓄电池中的化学能转化为稳定的220V市电使用，这部分电能可以供给系统自有的蒸发式冷气机循环水泵，当还有余量的时候可以通到220V电网中，供给日常生活用电。
[0045]当人力驱动自行车后轮转动的时候，通过合理的机械传动机构，使后轮转动产生的部分机械能驱动蒸发式冷气5内叶轮转轴20和风机叶轮19转动，减少了蒸发式冷气机5内的风机能耗，同时将户外健身自行车7前轮产生的电能和系统自带的太阳能板I产生的电能用于驱动蒸发式冷气机5内的循环水泵21运行，循环水泵21由蓄电池14供电，减少了循环水泵21的能耗，将循环水通过喷嘴17喷淋在填料18中，外界空气与湿帘发生热湿交换，产生的冷湿空气通过通风管4及散流器6送到人员活动区，供给人体降温，整个系统真正实现高效及节能。
[0046]本实用新型自发电户外自行车用空调将室外健身器材与蒸发冷却技术、户外遮阳降温技术，机械能发电系统、太阳能发电系统等技术有机结合在一起形成一个空调系统，通过系统自发电系统，不依靠传统电力驱动，也无需额外携带系统驱动电源，为户外从事自行车运动的人员提供一种真正绿色、环保、舒适的空调系统。人员在运动的过程中，当人体感到炎热的时候，可以选择高速驱动户外健身自行车7，此时前车轮转速高，前车轮发电量大，后轮驱动的蒸发式冷气机5的风机叶轮19转速高，制冷量大，运动带来的不适感得到快速缓解；反之，当人体感到不很炎热的时候，可以选择低速驱动户外健身自行车7，此时前车轮转速低，前车轮发电量小，后轮驱动的蒸发式冷气机5的风机叶轮19转速低，制冷量小，运动带来的不舒适感也能得到快速缓解，这样使得整个过程由人员自由掌握，实现了空调方案调节的灵活性与主动性。
[0047]本实用新型自发电户外自行车用空调，通过户外健身自行车7的前轮辐条切割机械能发电机11的磁力线产生电能，实现将户外运动人员在锻炼的过程中所作的机械能通过机械能发电系统转化为电能；将户外太阳能通过自有的太阳能发电系统转化为电能，两套发电系统产生的电能通过供给系统的蒸发式冷气机5的循环水泵21，减少了蒸发式冷气机21内的循环水泵21电能消耗；通过将户外健身自行车7后轮与合理的机械传动机构结合在一起，当户外健身自行车7后轮转动时，驱动蒸发式冷气机5中的风机叶轮19转动，减少了蒸发式冷气机5内的风机电能消耗。整个过程不需额外的外界电能，实现系统的自我驱动。
【权利要求】
1.蒸发冷却结合机械能、太阳能自发电户外自行车用空调，其特征在于，包括有设置于自发电系统内的户外健身自行车(7 )及蒸发式冷气机(5 )，所述蒸发式冷气机(5 )设置于户外健身自行车(7)的后座上，所述蒸发式冷气机(5)的送风口连接有通风管(4)。
2.根据权利要求1所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述自发电系统，包括有平行竖直设置的前撑杆(8 )与后撑杆(3 )，所述前撑杆(8 )与后撑杆(3 )上端之间水平设置有户外遮阳板(2)，所述前撑杆(8)与后撑杆(3)下端之间设置有箱体(12)，所述户外健身自行车(7)设置于前撑杆(8)、户外遮阳板(2)、后撑杆(3)和箱体(12)围成的空间内，所述前撑杆(8)、户外遮阳板(2)、后撑杆(3)和箱体(12)内穿入构成闭合回路的导线(9)，所述户外遮阳板(2)的外侧设置有多个太阳能板(1)，所述箱体(12)内设置有控制器(13)、蓄电池(14)和逆变器(15)，所述太阳能板(I)、控制器(13)、蓄电池(14)和逆变器(15)分别与导线(9)连接，导线(9)与蒸发式冷气机(5)和外接电网(16)连接。
3.根据权利要求2所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述箱体(12)上设置有机械能发电机(11)，所述户外健身自行车(7 )的前轮辐条能贯穿机械能发电机(11)的磁力线，所述机械能发电机(11)通过导线依次与控制器(13)、蓄电池(14)及逆变器(15)连接，所述逆变器(15)与电网(16)连接。
4.根据权利要求2所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述户外健身自行车(7)的斜梁通过自行车固定带(10)和撑杆(24)与箱体(12)固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述蒸发式冷气机(5)，包括有机组壳体，所述机组壳体的四个侧壁上均设置有进风口，所述机组壳体的顶壁中央设置有送风口(23)，所述送风口(23)内设置有风机；所述机组壳体内的靠近四个侧壁处均设置有填料(18)，每块填料(18)的上部均设置有喷嘴(17)，所述四块填料(18)的下部设置有构成回字形的循环水池(22)，所述循环水池(22)通过供水管分别与喷嘴(17)连接，所述供水管上设置有循环水泵(21)，所述循环水泵(21)与导线(9)连接。
6.根据权利要求5所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述机组壳体底部中央设置有中间高侧边低的凸台(25)，所述循环水池(22)设置于所述凸台(25)的外侧，所述凸台(25 )的高度大于循环水箱(22 )的高度。
7.根据权利要求5所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述风机包括有风机叶轮(19)，所述风机叶轮(19)通过叶轮转轴(20)与户外健身自行车(7)后轮的转动部件连接。
8.根据权利要求1所述的自发电户外自行车用空调，其特征在于，所述通风管(4)的管口处设置有散流器(6)。
【文档编号】A63B22/06GK203750106SQ201420027654
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】黄翔, 张璐瑶, 申长军 申请人:西安工程大学